ACES 競賽:半導(dǎo)體將指引汽車制造商到達(dá)終點(diǎn)線
近年來, 汽車產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展速度驚人, 最新引入的四大趨勢-“ACES” - Autonomous Driving(自動化) , Connectivity(互聯(lián)化) , Electrification(電氣化) 和 Services(服務(wù)化) -- 正在重塑汽車產(chǎn)業(yè)的整體格局, 汽車制造商們努力朝著完全電氣化,自動駕駛的夢想前進(jìn)。
如今的汽車產(chǎn)業(yè)如同一場殘酷的比賽,并非所有參與者都能到達(dá)賽道終點(diǎn)。 尤其在當(dāng)下設(shè)計(jì)周期不斷縮短,且通往賽道終點(diǎn)的路線尚不明確的情況下, 為了能在這場競賽中取得成功,汽車制造商們不得不越來越依賴于半導(dǎo)體供應(yīng)商。 與此同時,消費(fèi)者還期望, 未來能夠提供與當(dāng)今智能手機(jī)或其他智能小工具相媲美的、 可定制以及可升級的汽車解決方案。
而域控制器(DCU)的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的思維方式, 相比于聚焦特有功能, DCU 的目標(biāo)則瞄準(zhǔn)于集成度、 安全性和核心計(jì)算, 直指 ACES 主題:
· 通過無人駕駛或傳感器融合 DCU 實(shí)現(xiàn)自動化 (Autonomous Driving);
· 通過智能座艙 DCU 可以實(shí)現(xiàn)車對車、 車對其他一切的通信以及軟件的無線升級,即互聯(lián)化(Connectivity) 和服務(wù)化(Services)
· 動力系統(tǒng) DCU 可以實(shí)現(xiàn)插電式混合動力系統(tǒng)到全電池電動汽車的電氣化(Electrification)蛻變
DCU 之所以引人注目, 還由于它引導(dǎo)汽車供應(yīng)商將研發(fā)資金集中在單個的子系統(tǒng)上,而不是十幾個以上的不同子裝置。 想要實(shí)現(xiàn)如此復(fù)雜而強(qiáng)大的 DCU,汽車供應(yīng)商不再只依賴大多數(shù)現(xiàn)有的成品 IC,而更傾向于精心設(shè)計(jì)的集成化器件:
· 需避免任何單一點(diǎn)故障的可能性, 并能考慮所有與安全相關(guān)的故障情況
· 以可擴(kuò)展,模塊化的方式設(shè)計(jì),可以靈活升降級,以便針對不同等級和價(jià)格的 DCU 輕松進(jìn)行重新設(shè)計(jì)
· 能夠承受汽車環(huán)境的嚴(yán)酷考驗(yàn), 其溫度范圍從零下覆蓋至上百攝氏度,還會不斷受到外界噪聲和刺激的干擾(同時 IC 本身也需滿足嚴(yán)格的輻射排放要求)
面對以上挑戰(zhàn), MPS 為幫助汽車制造商實(shí)現(xiàn)其 ACES 目標(biāo), 除了會考慮給定產(chǎn)品的 “殺手锏”功能,還會統(tǒng)一產(chǎn)品開發(fā)路線和整體芯片生態(tài)系統(tǒng),精心設(shè)計(jì)產(chǎn)品使其具備更高的安全性,可擴(kuò)展性和可靠性。
我們采用“Power Subsystems” 電源子系統(tǒng)設(shè)計(jì),它由六種以上不同 IC 組成, 各個子系統(tǒng)間能和諧運(yùn)行, 一部分 IC 是基于 MPS 先進(jìn)工藝技術(shù)的傳統(tǒng)電源管理產(chǎn)品, 旨在提供超高功率密度, 另一部分IC 則是集成時序控制或電壓監(jiān)控功能的模擬產(chǎn)品。
圖 1: MPS 自動駕駛 DCU 電源子系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖
在這種電源系統(tǒng)中, 不僅要考慮每個 IC 的典型功能,還要考慮還要考慮到各個 IC 以及各個設(shè)備之間如何與其他設(shè)備協(xié)同工作。 MPS 的這種“電源子系統(tǒng)思維” 得到了獨(dú)立第三方關(guān)鍵評估機(jī)構(gòu)的肯定與支持,該評估機(jī)構(gòu)遵循行業(yè)認(rèn)可的 ISO26262 安全規(guī)范,并建立有汽車供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)的通用語言和協(xié)議。
同時, 為了滿足可擴(kuò)展這一重要需求, MPS 的汽車解決方案將目標(biāo)定位在整個系列而不是單個產(chǎn)品上。例如,在引腳兼容的產(chǎn)品系列中, MPS 可以提供 4-6 種不同解決方案,這些解決方案都具有相同的封裝、 引腳輸出和規(guī)格--區(qū)別僅在于輸出電流的大小不同。 MPS 采取的另一種方法是使用并聯(lián)解決方案來提高產(chǎn)品可擴(kuò)展性。 以 MPQ4436 為例,該產(chǎn)品可以由單路擴(kuò)展為,雙路, 3 路, 4 路等供電方案,以支持更廣泛的系統(tǒng)要求。
圖 2: MPQ4436 4 路可擴(kuò)展解決方案
先進(jìn)的技術(shù)和廣泛的產(chǎn)品組合對汽車客戶具有強(qiáng)大的吸引力,但產(chǎn)品在汽車苛刻環(huán)境下的可靠性和耐用性也至關(guān)重要。 20 多年來, MPS 不僅專注于提供高性能模擬產(chǎn)品, 從 2011 年確定將汽車納入重點(diǎn)開發(fā)市場以來,我們已經(jīng)向全球客戶交付了將近 10 億的汽車級產(chǎn)品, 并保持著業(yè)內(nèi)最低的故障率記錄。想要實(shí)現(xiàn)如此高數(shù)量、 高質(zhì)量的供貨,并沒有什么“靈丹妙藥”, 一切都?xì)w功于 MPS “卓越汽車”的思想, 這種精神深深植根于公司的 DNA 中,被貫徹到公司的整個研發(fā)和生產(chǎn)過程中。
在 ACES 這場競賽中, MPS 優(yōu)勢獨(dú)特,可以幫助客戶成功、 快速地開發(fā)安全、可擴(kuò)展、 可靠的解決方案。作為一家全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商, MPS 憑借敏銳的洞察力和豐厚的經(jīng)驗(yàn)可以滿足汽車客戶的嚴(yán)格要求, 我們的內(nèi)部工藝技術(shù)持續(xù)領(lǐng)先于競爭對手,如今已從電源產(chǎn)品擴(kuò)展到精密模擬領(lǐng)域,在汽車應(yīng)用方面亦是從 IC 拓展到整個應(yīng)用領(lǐng)域。